近日,中央廣播電視總臺(tái)CCTV4《新質(zhì)引擎》專(zhuān)題片熱播,在“冶金百寶箱”篇章中,一條巍然屹立的鋼鐵生產(chǎn)線(xiàn)格外引人注目——這正是中冶京誠(chéng)自主研發(fā)的江陰興澄全球首條≥450毫米直弧型超厚板坯連鑄產(chǎn)線(xiàn)。它的亮相,不僅向全國(guó)觀眾展現(xiàn)了中國(guó)鋼鐵工業(yè)的硬核實(shí)力,更講述了一項(xiàng)曾受制于人的關(guān)鍵裝備技術(shù),已實(shí)現(xiàn)從追趕、并跑到引領(lǐng)跨越的創(chuàng)新故事。
直面國(guó)家需求與世界級(jí)難題
在中國(guó)日益蓬勃的發(fā)展中,白鶴灘水電站、?;?hào)深水導(dǎo)管架、N966海上安裝平臺(tái)……這些代表大國(guó)崛起、日新月異的重大工程,無(wú)不在訴說(shuō)著中華民族奮進(jìn)的新時(shí)代力量。然而,這些工程的基礎(chǔ)用材——高端特厚板,其核心制造技術(shù)曾長(zhǎng)期受制于人。十余年前,我國(guó)仍依賴(lài)模鑄法生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定的特厚板,而國(guó)外推行的立式連鑄機(jī)產(chǎn)能遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足我國(guó)一年數(shù)百萬(wàn)噸的需求。
國(guó)家所需,即是中國(guó)工程師所向。面對(duì)這一迫切需求,中冶京誠(chéng)憑借70余年的深厚技術(shù)積淀,向特厚板坯連鑄機(jī)研發(fā)發(fā)起全力挑戰(zhàn)。尤其針對(duì)軍工、能源、海洋工程等領(lǐng)域?qū)?50毫米以上超厚板坯的國(guó)產(chǎn)化自主供應(yīng)需求,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)立志徹底打破國(guó)外對(duì)戰(zhàn)略級(jí)特種鋼材的壟斷,將大國(guó)重器的核心材料命脈牢牢掌握在中國(guó)人自己手中。團(tuán)隊(duì)日夜攻堅(jiān),深知“技術(shù)沒(méi)有新舊之分,只有是否持續(xù)進(jìn)化”,決心用數(shù)十年迭代的智慧,為國(guó)家鑄就鋼鐵脊梁。
中冶京誠(chéng)自主研發(fā)的國(guó)際首條≥450毫米厚直弧型超厚板坯連鑄產(chǎn)線(xiàn)
特厚板坯連鑄機(jī)長(zhǎng)期被視作世界性難題,主要面臨三個(gè)“不可突破”,即鑄坯彎曲矯直應(yīng)力劇增,開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)極高。高變形抗力、重載荷沖擊下難以穩(wěn)定運(yùn)行,其難度堪比“復(fù)興號(hào)”高鐵。心部質(zhì)量惡化,產(chǎn)品性能難以保障。面對(duì)這些行業(yè)公認(rèn)的極限挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)沒(méi)有退縮,而是以系統(tǒng)的理論創(chuàng)新、工藝突破與裝備攻堅(jiān),發(fā)起了一場(chǎng)貫穿研發(fā)全鏈條的“技術(shù)會(huì)戰(zhàn)”。
攻堅(jiān)理論裝備的系統(tǒng)性創(chuàng)新
如何一一破解?中冶京誠(chéng)從理論、工藝到裝備開(kāi)展了系統(tǒng)創(chuàng)新,每一步都凝結(jié)著工程師們的心血。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)日復(fù)一日地研究連鑄機(jī),仔細(xì)記錄板坯的表面狀態(tài),每一個(gè)細(xì)微的變化,都可能是指引突破的關(guān)鍵線(xiàn)索。
在理論上,團(tuán)隊(duì)首次闡明了超厚板坯裂紋從萌生到擴(kuò)展的演變規(guī)律,提出“角部溫度≤750℃、表面應(yīng)變≤0.015”等新準(zhǔn)則,形成“低應(yīng)變輥列設(shè)計(jì)+低溫矯直工藝”的裂紋防控新方法,闡明了“M”形非均勻凝固是中心偏析加劇的根本原因,并提出相應(yīng)控制準(zhǔn)則。
在工藝上,團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)小半徑、低應(yīng)變連續(xù)矯直密排輥列技術(shù),被公認(rèn)為超厚板鑄機(jī)最佳方案。開(kāi)發(fā)二冷精細(xì)調(diào)控技術(shù),首次實(shí)現(xiàn)11米/12米基本半徑生產(chǎn)450毫米/460毫米超厚板坯,使鑄坯中心偏析C級(jí)率≥91%,達(dá)到世界一流水平。
在裝備上,團(tuán)隊(duì)研發(fā)了高均勻傳熱、高精度非正弦振動(dòng)結(jié)晶器,首創(chuàng)高集約度、高剛度、高精度的“3H”彎曲/矯直裝置,研制出壓坯力達(dá)24000千牛的世界最大超厚板坯大壓下裝置,并開(kāi)發(fā)了可在線(xiàn)預(yù)測(cè)行為、故障檢出率≥93%的智能控制系統(tǒng)。
2014年,在江陰興澄特鋼,中冶京誠(chéng)打造的全球首臺(tái)套≥450毫米直弧型超厚板坯連鑄產(chǎn)線(xiàn)一次性熱負(fù)荷試車(chē)成功,連續(xù)澆注Q345B鋼,生產(chǎn)出450毫米×1900毫米的鑄坯,內(nèi)部質(zhì)量達(dá)到中心偏析C0.5的最好水平。這不僅創(chuàng)造了直弧形連鑄機(jī)型的世界最大厚度紀(jì)錄,更標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的歷史性跨越。那一刻,團(tuán)隊(duì)所有成員都深知,他們交出的,是一份不負(fù)國(guó)家重托的答卷。
從國(guó)產(chǎn)化替代到全球化引領(lǐng)
此后十年間,中冶京誠(chéng)持續(xù)推動(dòng)技術(shù)迭代與推廣,先后助力南鋼、湘鋼、周口鋼鐵、龍騰特鋼等企業(yè)建成超厚板坯連鑄產(chǎn)線(xiàn),全球市場(chǎng)占比高達(dá)83.3%。近年來(lái),該技術(shù)已累計(jì)實(shí)現(xiàn)直接經(jīng)濟(jì)效益300余億元,節(jié)支70余億元,近三年生產(chǎn)特厚板500余萬(wàn)噸,替代模鑄節(jié)約標(biāo)煤50余萬(wàn)噸,減排二氧化碳近140萬(wàn)噸。
中冶京誠(chéng)自主研發(fā)的國(guó)際首條≥450毫米厚直弧型超厚板坯連鑄產(chǎn)線(xiàn)智能管控大廳
從白鶴灘水電站世界最大的水電機(jī)組用鋼,到亞洲最深導(dǎo)管架“?;?hào)”的輕量化高強(qiáng)鋼板,再到北極圈內(nèi)全球最大天然氣工程AGPP的耐極低溫容器板……中冶京誠(chéng)研發(fā)的超厚板坯連鑄技術(shù)已實(shí)現(xiàn)海工、能源、石化等十余類(lèi)高端特厚板全覆蓋,支撐30余項(xiàng)國(guó)家重大工程與裝備建設(shè)。技術(shù)的生命力在于應(yīng)用與傳承,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)工程師午間圍坐研討,深夜仍會(huì)連線(xiàn)千里之外的項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),解決同類(lèi)技術(shù)難題。他們用實(shí)踐表明,每塊鋼板上的完美參數(shù),都是集體智慧持續(xù)進(jìn)化的證明。
該項(xiàng)目于2024年榮獲北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),2025年再獲冶金科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng),并被授予“全國(guó)工人先鋒號(hào)”等榮譽(yù)。多位院士評(píng)價(jià)該技術(shù)“整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”,從根本上提升了我國(guó)高端裝備制造的基礎(chǔ)保障能力。
如今,中國(guó)鋼企通過(guò)直弧型連鑄機(jī)生產(chǎn)的超厚板,已占據(jù)全球特厚板市場(chǎng)的70%,成為名副其實(shí)的“鋼鐵脊梁”。從國(guó)產(chǎn)替代到世界引領(lǐng),中冶京誠(chéng)以自主創(chuàng)新的硬核技術(shù)和一代代工程師的持續(xù)奮斗,奏響了中國(guó)鋼鐵在新質(zhì)生產(chǎn)力浪潮中的鏗鏘脈搏。
此次亮相央視《新質(zhì)引擎》,是對(duì)中冶京誠(chéng)超厚板坯連鑄技術(shù)的高度認(rèn)可,更是對(duì)中國(guó)鋼鐵人攀登科技高峰、服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略的生動(dòng)寫(xiě)照。站在新的傳播起點(diǎn)上,中冶京誠(chéng)將繼續(xù)以國(guó)家需求為導(dǎo)向,深化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)連鑄技術(shù)向更綠色、更智能、更高端的方向演進(jìn)。未來(lái),團(tuán)隊(duì)將以此次亮相為契機(jī),加速技術(shù)迭代與全球推廣,讓更多“中國(guó)創(chuàng)造”的鋼鐵力量,支撐起更多大國(guó)工程,鍛造更加堅(jiān)實(shí)可靠的“制造脊梁”,為高質(zhì)量發(fā)展注入源源不斷的鋼鐵動(dòng)能。
20261122
來(lái)源丨中冶京誠(chéng)
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